DE2429082A1

DE2429082A1 - Aluminium-knetlegierung

Info

Publication number: DE2429082A1
Application number: DE19742429082
Authority: DE
Inventors: Jean Coupry; Roger Develay
Original assignee: Aluminium Pechiney SA
Current assignee: Rio Tinto France SAS
Priority date: 1973-06-20
Filing date: 1974-06-18
Publication date: 1975-01-16
Also published as: CA1043590A; IT1015019B; GB1427657A; FR2234375A1; SE403800B; DE2429082B2; NL7407981A; FR2234375B1; SE7408049L

Description

Die Erfindung betrifft linetiegierungen auf der Basis von
Aluminium.

Die Erfordernisse der modernen Industrie, vor allem im Bereich des Flugwesens und des Kraftfahrzeugwesens bewirken, daß jegliche Verbesserung des Verhältnisses von mechanischer Festigkeit zu spezifischer Masse bzw. Gewicht, auch wenn
dieses Verhältnis nur klein ist, beträchtliche Folgerungen nach sich zieht, entweder auf dem Gebiet der Sicherheit
oder auf dem Sektor Betriebsverhalten.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Legierungen wird - bezogen auf andere bereits bekannte Aluminiumlegierungen des gleichen Typs - eine erhebliche Verbesserung der Streckgrenze
und der Bruchlast ohne Verringerung der Bruchdehnung erreicht.

Man kennt bereits Hochleistungs-Legierungen, die 3 bis 6 % Kupfer,' 2 bis 5 % Zink, 0,2 bis 1,5 % Magnesium, 0,2 bis
0,6 % Mangan und 0,005 bis 0,4 % Titan enthalten (FR-PS

1 599 7^9) oder ähnliche Zusammensetzungen aufweisen

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"²~

■1A-45 033

(FR-PS 1 49ο 950).

Diese Legierungen wurden als besonders geeignet zur Herstellung von. geformten Stücken beschrieben.

Im V"e:,'l£.u.f d-sr Untersuchungen, die zur vorliegenden Erfindung geführt haben, v/urde überraschenderweise folgendes festgestellt: verändert man den Zinkgehalt bei gleichbleibenden Gsh^lt dsr übrigön Legieruagsbsstandteile in den eben angögebovisn Grenzen, so werden, die mechanischen Eigenschaf te;i, u3& si cn bei. cineui Zinkgehalt unterhalb 4,5 /6 nur wenig ändern, nähr deutlich verbessert, wenn dieser Grenzwert überschritten wird und der Zinkgehalt bis zu etwa 10 % ausmachen kann; die Legierung- eignet sich dann besonders gut zur Verformung mittels lüieten.

Oberhalb dieses Wertes treten Schwierigkeiten auf beim Gießen von Knüppeln, wodurch Fahler im Metall auftreten können. - "

Die erfindungsgemäßen Legierungen enthalten als Legierungsbestandteile: ■

Zn 5 bis 10 . % vorzugsweise 6 bis 8 %

Cu 4,5 bis 7 % vorzugsweise 5,5 bis 6,5 %

Mg 0,1 -bis 1 % vorzugsweise O,25bis 0,5 %

Mn 0,01 bis 0,50 ⁰A vorzugsweise 0,20bis 0,305^

Ti 0,01 bis 0,30 % vorzugsweise 0,10bis 0,20%

Diese Legierungen können zusätzlich .folgende weitere Elemente enthalten; - -

Fe bis zu 1 %

Ni und Co mit der Maßgabe, daß Fe/(Ni + Co) = 1 £.0,3

— 3 —

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-. _ COPY

BAD ORiGlNAL

Si bis zu 0.5 %

Cd weniger als 0,1 %

Ge weniger als 0,75

Zr weiiige-r als 0,5 %

Sn weniger als. 0,5 5^

Sb weniger als 0-5 /^

Be weniger als 0,1 %

Ss wurden beispielhaft die folgenden mit A, B, C und D bezeichneten Legierungen hergestellt und den nachfolgend beschriebenen Behandlungen unterworjTen.

-	Zn	A	E	C	-D -
Cu	O	3,0	412	8,0
Mg	5,95	5,95	5,95	6
Mn	O, "52	0,31	0,31-	. 0,34
Fe-	0,26	0,26	0,26	0,26
Si	0,21	0,21	0,21	0,18
Ti ·	0,18	0,18	0,18'	0,19
Rest Al	0,10	0,10	0,10	0,09

Jede dieser Legierungen wurde halb-kontinuierlich zu einer Platte,mit Querschnitt 120 χ 380 mm ,vergossen und dann einer Entspannungsbehandlung bei~400°C ausgesetzt; hierzu wurde das Werkstück allmählich auf diese Temperatur erwärmt und dann gesteuert abgekühlt (Dauer des Zyklus: 18 h).

Anschließend wurde eine Homogenisierung durchgeführt bei

^; · - 4 -AO9883/0937

copy

1A-45 033

-⁴ - 2Λ29082

500°C während 24 h. Nach dem Schälen der Oberflächen wurde das Metall · abgewälzt von 100 mm auf 12 mm bei einer Waizteinperatur von 420⁰C . .

Anschließend vurden die 12 mra starken Bleche 4 h lang . .angelassen und. zwar Legierung A bei einer Temperatur von 5?.7°C, Legierung B bei 520°C, Legierung C bei- 512°C und Legioi-ijng D bei 506°C; anschließend wurde mit ¥asser von 20°C abgeschreckt.

Ausgehend von jeder Legierung wurden 2 Gruppen von Prüfkörpern hergestellt. Dje eine Gruppe wurde wann ausgelagert, die andere Gruppe wurde kalt verforsrt bzw. kalt gereckt und zwar mittels Zug um 2 γα in den 2 h nach dein -Abschrecken und vor dem Warmauslagerri.

Die Prüfkörper wurden aus den Blechen im rechten ¥inkel zur Walzrichtung ausgeschnitten; jede Gruppe von Prüfkörpern wurde' dann künstlich warm oder kalt ausgelagert und zwar bei Temperaturen von 155°C bis 185°C, Dauer 5 bis 40 h_: um sowohl die Temperatur als auch die Dauer der Behandlung . zu bestimmen, die zu den höchsten, das heißt besten mechanischen Eigenschaften führten. -

In der nachfolgenden Tabelle sind für jede Legierung und für jede Gruppe von Prüfkörpern die höchsten, das heißt besten mechanischen Zugeigenschaften sowie die Behandlungsbedingungen, die zu diesen Vierten geführt haben, angegeben.

Tabelle

- 5 -40 988 3/09 37

BAD ORIGINAL

Tab el 1 e

co
co
co

Prüfkörper

A1 B1 Cl D1

A2 B2 C2 D2

Zusatz

% ZU

'Zustand',

abgeschreckt

warmausgelagert

6,12 8,0

Bedingungen, für " -optimales' Warmauslagera

Zeit Temperatur h ⁰C

20 : 175

20 165

10 165

10 ^: 155

0 abgeschreckt

3,0 kaitgereckt ' '

6,12 warmausgelägert

S,Q ·

175 165 155 155

Streckgrenze

kg/mm

44'
45,5
49
51,5

Bruch

Bruch-

fen ti »Ic. deiinung % kg/raa 5,6f

50,2
51,4
54

56 ■"

42,2
42,7

45,6
46,8

49,0
49,6
52,4
53,4

9,7 9,7 9,7 9,5

10,0

-7,5 8,0

7,7

VJl I

N)

O 00 N)

Ein Zusatz von 3 ^ Zink verbessert leicht die mechanischen Zugeigenschaxten, v/ährend bei einem Zinkgehalt von 6,12 % und von S % die Erhöhung (Verbesserung) der Streckgrenze bei 0,2 % und der Bruchlast beträchtlich sind, v/ährend die Bruchdehnung nur wenig verändert wird.

Die Tabelle zeigt weiterhin, daß die Behandlung zum ¥armauslagern, die zu den besten mechanischen Eigenschaften führt, je nach Zinkgehalt schwankt» ¥ird der Zinkgehalt erhöht, so nimmt die optimale Tempratur für das ¥armanlassen ab; mit anderen ¥oiten: das Einarbeiten von beträchtlichen Mengen Zink verändert merklich die Kinetik beim Warmanlassen der Legierung.

Patentansprücheι

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Claims

Pa tejit a α s j» r ü ehe

1« Alumiviiiini'-Kiietlegterung enthaltend A_f5 bi-s 7 $ Gu, 0,1 bis 1 5Ä Mg, 0j01 bis 0,5 5^ Mu und O₅OI bis 0_?3 $> {Digekeanzaichnet durcli einen. Gehalt an 5 bis 10 $ Zink.

2» Legierung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch einen Gehalt an 6 bis 8 $ Zn, 5?5 bis 6,5 Cu, 0,25 bis 0,5 % Mg, 0,20 bis 0,30 # Mn und 0,10 bis 0,20 i> Ii.

72X7

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ORlGfNAL WSf⁵ECT